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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

太阳黑子数是表征太阳总活动水平的指数，其活动周期约为11.2年。在开始的4年左右时间里，黑子数逐渐增多,活动加剧,黑子数达到极大的那一年被称为太阳活动峰年。在随后的7年左右时间里,黑子数量减少,活动变弱，黑子数极小的那一年, 称为太阳活动谷年。国际上规定, 从1755年起算的黑子周期为第1周,然后顺序排列，据nasa最新发布，1964.10-1976.4为第20太阳周，1976.5-1986.2为第21太阳周，1986.3-1996.5为第22太阳周，1996.6-2007.12为第23太阳周，2008.1至今为第24太阳周。

在讨论和分析太阳黑子数的长期变化以及太阳活动水平时，一般使用的是太阳黑子数月均值的平滑值。该值是国际上界定太阳活动周(即太阳黑子活动周)的位相和黑子数极值的参量, 因此也是大多数太阳活动周预测研究的主要预测量。

太阳黑子数与太阳耀斑及日冕物质抛射等爆发现象密切相关, 而这些爆发现象又引起地磁扰动，准确的太阳黑子数预测可反映磁层、电离层和中高层大气扰动水平的状态, 从而可以为导航、定位、通信和低轨卫星轨道衰减的预报等提供重要的参考信息。另外，据研究发现，太阳黑子活动与地球气候，地震次数，植物生长快慢都具有相关性。因此预测第24太阳周末期及第25周太阳周黑子数量变化具有重要的现实意义。

国内外研究现状

太阳黑子数平滑月均值时间序列是一个典型的混沌系统（非线性、非平稳、混沌），其演化过程具有高度的复杂性，对其进行长期预测是不可能的，只能进行短期预测。

2. 研究的基本内容

拟采用美国航空航天局nasa的数据，包括1960.10-2018.1（即第20太阳周至今）太阳黑子的天数据和月平滑数据、太阳10.7cm射电流量数据，拟使用时序模型研究以下问题：

1. 太阳黑子的时序特征和与其它物理参数的相关性分析，检验序列的平稳性、异方差性和协整特征；

2. 拟合太阳黑子序列。根据平稳性分析和异方差检验，先将太阳黑子月平滑数据按照太阳活动周分组（共5组，其中一组不完整），从上一个极小年到下一个极小年，拟选择arima模型或自回归模型对每个序列进行建模；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

12.25-1.2：阅读，翻译前人文献，归纳总结；

1.3-1.8：完成数据清洗及分组，进行平稳性，相关性检验。画出五个周期的太阳黑子变化对比图，得出太阳黑子序列与射电流量的pearson相关系数；

1.9-1.14：试用多种模型进行序列拟合，做出优劣比较（表格形式），选择最优模型；

4. 参考文献

[1]田中大,李树江,王艳红.太阳黑子数平滑月均值的混合预测模型[j].中国科学:物理学力学天文学,2016,46:119601

[2]王家龙,苗娟,刘四清.第24太阳周太阳黑子数平滑月均值预报[j]. 中国科学g辑:物理学 力学 天文学 2008,38(8): 1097-1105

[3]丁留贯,蓝如师,蒋勇等．基于神经网络的太阳黑子面积平滑月均值预测[j]．大气科学学报,2012,35(4):508-512